کنڈینسٹر میں محفوظ توانائی

جبہ تک کیپیسٹرکیپیسٹر بیٹری سے جڑا ہوتا ہے، توانائی کیپیسٹر کے پلیٹوں میں ذخیرہ ہوتی ہے۔ لیکن یہ توانائی کے ذخیرہ کرنے کا عمل کچھ قدم بہ قدم ہوتا ہے۔
بالکل شروع میں، کیپیسٹر کے پاس کوئی منفی یا مثبت شارج یا پوٹینشل نہیں ہوتا۔ یعنی V = 0 وولٹ اور q = 0 C۔

اب سوچنے کے وقت، کامل بیٹری وولٹیج کیپیسٹر پر آتی ہے۔ مثبت شارج (q) کیپیسٹر کے مثبت پلیٹ پر آتا ہے، لیکن پہلے شارج (q) کیپیسٹر کے مثبت پلیٹ پر آنے کے لیے کوئی کام نہیں کیا جاتا۔ یہ اس لیے ہے کہ کیپیسٹر کے پلیٹوں کے درمیان کوئی خود کی وولٹیج نہیں ہوتی، بلکہ ابتدائی وولٹیج بیٹری کی وجہ سے ہوتی ہے۔ پہلا شارج کیپیسٹر کے پلیٹوں کے درمیان کمیت میں کم وولٹیج پیدا کرتا ہے، پھر دوسرا مثبت شارج کیپیسٹر کے مثبت پلیٹ پر آتا ہے، لیکن پہلے شارج کی طرف سے رد کیا جاتا ہے۔ جبکہ بیٹری کی وولٹیج کیپیسٹر کی وولٹیج سے زیادہ ہوتی ہے تو یہ دوسرا شارج مثبت پلیٹ میں ذخیرہ ہوتا ہے۔

اس حالت میں کمیت میں کچھ کام کیا جانا چاہیے تاکہ دوسرا شارج کیپیسٹر میں ذخیرہ ہو سکے۔ دوبارہ تیسرے شارج کے لیے، ایک ہی ظاہری حالات ظاہر ہوتے ہیں۔ تدریجی طور پر شارجوں کو کیپیسٹر میں پہلے سے ذخیرہ شدہ شارجوں کے خلاف ذخیرہ کیا جاتا ہے اور ان کی کمیت میں کچھ کام کیا جاتا ہے۔

یہ کہنا نہیں چاہیے کہ کیپیسٹر کی وولٹیج ثابت ہے۔ یہ اس لیے ہے کہ کیپیسٹر کی وولٹیج شروع میں سے ہی ثابت نہیں ہوتی۔ جب کیپیسٹر کی قوت بیٹری کی قوت کے برابر ہوجائے گی تو یہ اپنی عظمت تک پہنچ جائے گی۔
شارجوں کے ذخیرہ کے ساتھ ساتھ کیپیسٹر کی وولٹیج بڑھتی ہے اور کیپیسٹر کی توانائی بھی بڑھتی ہے۔
لہذا اس نقطے پر بحث کے لیے کیپیسٹر کے لیے توانائی کی مساوات کو توانائی (E) = V.q کے طور پر لکھا نہیں جا سکتا۔
وولٹیج کے بڑھنے کے ساتھ کیپیسٹر کے الیکٹریک فیلڈ (E) کیپیسٹر کے دائریکٹر کے اندر تدریجی طور پر بڑھتا ہے لیکن مخالف سمت میں یعنی مثبت پلیٹ سے منفی پلیٹ کی طرف۔

یہاں dx کیپیسٹر کے دونوں پلیٹوں کے درمیان فاصلہ ہے۔

شارج بیٹری سے کیپیسٹر کے پلیٹ تک تیز رفتاری سے بہتے ہیں جب تک کہ کیپیسٹر کو بیٹری کی قوت کے برابر نہ ہو۔
لہذا، ہمیں کیپیسٹر کی توانائی کا حساب کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جب سے شارج کا ذخیرہ شروع ہوا ہے۔

فرض کریں، کیپیسٹر کے مثبت پلیٹ میں ایک چھوٹا سا شارج q بیٹری کی وولٹیج V کے ساتھ ذخیرہ ہوتا ہے اور ایک چھوٹا سا کام dW کیا جاتا ہے۔
پھر کل شارج کے وقت کو مد نظر رکھتے ہوئے، ہم لکھ سکتے ہیں کہ،

اب ہم کیپیسٹر کے شارج کے دوران بیٹری کی توانائی کی کمی کے لیے جاتے ہیں۔
چونکہ بیٹری کی وولٹیج ثابت ہوتی ہے، بیٹری کی طرف سے کی گئی توانائی کی کمی ہمیشہ مساوات W = V.q کے تحت ہوتی ہے، یہ مساوات کیپیسٹر کے لیے لاگو نہیں ہوتی کیونکہ کیپیسٹر کی وولٹیج شروع میں سے ہی ثابت نہیں ہوتی۔
اب، کیپیسٹر نے بیٹری سے جمع کیا گیا شارج ہے

اب بیٹری کا شارج کھو گیا ہے

یہ کل توانائی کا نصف حصہ کیپیسٹر کو جاتا ہے اور باقی نصف حصہ خود بخود بیٹری سے کھو گیا ہوتا ہے اور یہ ہمیشہ یاد رکھا جانے کا ہے۔

Source: Electrical4u.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.